Учебно-методическое пособие «Защита материалов от коррозии», страница 30

3.3. Фосфатирование стали.

3.3.1. Стальную пластинку зачистить наждачной бумагой, промыть водой и обезжирить поверхность (протереть ватой, смоченной этиловым спиртом, просушить фильтровальной бумагой). Высушенный образец на половину погрузить в ванну для фосфатирования, содержащую 3% раствор препарата “Мажеф” с добавкой 2 г. оксида меди на 1 л. раствора. Фосфатирование ведут при температуре 86¸96°C в течение 30 минут.

3.3.2. После окончания процесса стальной образец промыть водой и высушить фильтровальной бумагой. Одну сторону образца протереть маслом или раствором K₂Cr₂O₇.

3.3.3. Проверка защитных свойств покрытия.

На образец наложить пропитанную парафином бумагу с отверстиями. Слегка нажимая на бумагу вокруг отверстия, приклеить её к поверхности образца для того, чтобы не растекались капли реагента, образованного смешением 40 мл 0.4 м. CuSO₄, 20 мл 10% NaCl и 1.5 мл 0.1 м. HCl. Момент изменения цвета капли в красный цвет отмечают по секундомеру. Время в минутах между нанесением капли и моментом изменения её цвета служит характеристикой защитных свойств фосфатной плёнки.

3.3.4. Обработка результатов опыта.

1) Результаты проведения опыта оформить в виде Таблицы 3.3

2) Написать уравнения окислительно-восстановительных реакций, протекающих при фосфатировании.

3) Написать ионные уравнения образования фосфатных покрытий.

Таблица 3.3. Результаты проведения опыта по фосфатированию стали.

3.4. Хроматирование цинка.

3.4.1. В пробирку налить 2 мл 0.1н раствора HCl и поместить в неё гранулу или пластинку цинка. После начала выделения водорода, добавить несколько кристалликов бихромата калия K₂Cr₂O₇.

3.4.2. Объяснить наблюдаемые явления. Написать уравнения протекающих реакций.

4. Контрольные вопросы.

1. Какими свойствами обладают полученные покрытия и пути улучшения их качества.

2. Можно ли использовать фосфатные покрытия для защиты от коррозии:

а) атмосферной;

б) кислотной;

в) в морской воде.

Ответ обосновать.

3. Напишите уравнения возможных реакций при взаимодействии оксида железа с фосфорной кислотой, а также с Fe(H₂PO₄)₂.

Лабораторная работа №4. Химическое осаждение металлов

Цель работы: Получить защитные покрытия: медные, никелевые и цинковые на различных металлах.

Теоретическое введение

Химическое осаждение металлов

Химическое восстановление металлов – это автокаталитический процесс, вызывающий осаждение металлических покрытий на поверхности изделия в результате взаимодействия находящихся в растворе ионов металла и восстановителя, являющегося донором электронов. Химическое восстановление металлов применяется:

1.  при металлизации диэлектриков;

2.  для получения равномерных по толщине покрытий на изделиях сложной конфигурации;

3.  при соосаждении с металлом неметаллических компонентов, например, бора или фосфора при использовании борсодержащих восстановителей, или гипофосфита.

Метод химического восстановления теоретически не имеет предела в отношении толщины получаемого покрытия и используется при осаждении различных металлов. К ним относятся металлы подгруппы железа (никель, кобальт, железо), палладий и платина, медь и золото, серебро и рутений, и другие, а также различные сплавы. В качестве восстановителей при таком осаждении используют гипофосфит, борогидрид, формальдегид, гидразин, борсодержащие соединения. Последние являются наиболее универсальными восстановителями, то есть, могут осаждать различные металлы. Перед нанесением химических покрытий на сплавы, содержащие свинец, кадмий, висмут, или олово рекомендуется предварительно наносить на них медь, или никель путем электролиза. Коррозионностойкую сталь перед химическим никелированием покрывают слоем никеля из хлоридного электролита.

Закономерности процессов химического восстановления